钢筋混凝土构件保护层的作用及控制论文_陈闯闯,刘紫薇

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摘要:在我国建筑工程施工的过程中,钢筋混凝土的施工是非常重要的一项施工环节。钢筋的主要成份是铁,铁在常温下很容易氧化。钢筋被包裹在混凝土构件中形成钝化保护膜,不与外界接触相对还比较安全,但如果钢筋保护层厚度过小,用不了多久,钢筋外混凝土就失去保护作用,从而导致钢筋锈蚀,断面减小,强度降低,钢筋与混凝土之间失去粘结力,构件整体性受到破坏,严重时还会导致整个结构体系破坏。钢筋混凝土构件施工中的保护层施工就能够有效地实现钢筋混凝土的合理配比,能够保证钢筋混凝土的施工强度和稳定性。该文主要针对这一问题进行详细的阐述。

关键词:钢筋混凝土施工; 构件保护层; 合理厚度;

0前言

在我国建筑工程施工中,有很多形式的工程施工,在这些建筑工程施工中,构件的施工组成部分大体相同。这些建筑构件在施工的时候,用到最多的施工材料为钢筋混凝土施工材料。尤其是近些年,随着我国基础建筑工程施工的不断增多,不论是桥梁工程施工还是隧道工程施工,应用最多的构件材料就是钢筋混凝土施工材料。因此在我国的工程建筑施工中,钢筋混凝土施工材料的应用范围最广泛。在钢筋混凝土施工的时候,保护层施工是一项关键施工,能够直接影响到钢筋混凝土构件的施工质量。钢筋混凝土的构件保护层只有在恰当的条件下才能够发挥出最大的力学性能,才能够保证钢筋混凝土的施工质量和稳定性。

1 钢筋混凝土构件保护层合理的受力分析

在钢筋混凝土施工的时候,有一个关键的问题我们要理解清楚,钢筋构件的摆放位置是不是越靠近边缘越能够提升强度的问题。根据实际的施工经验来分析,钢筋混凝土构件的施工强度,同构件的位置没有直接的关系。钢筋与混凝土之间存在着很强的黏结力。在计算时,钢筋混凝土构件是作为一个整体承受着外力。同时,由于混凝土的抗拉强度很低,因此只考虑混凝土所承受的受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥效率也就越高。所以一般来讲,无论是梁还是板,受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如雨篷板的受力筋应设在构件上部受拉区,而梁的受力钢筋设置在下部受拉区。如果放置错误或者钢筋保护层过大,轻者降低了梁的承载能力,重者会发生重大事故。

2 保护层厚度在钢筋混凝土中的确定

2.1 保护层规定在混凝土结构中的应用

混凝土保护层厚度的定义为:钢筋外边缘至混凝土表面的距离。该厚度在使用过程中主要有三个作用:(1)将钢筋全面保护起来,不会受到外界腐蚀,从而保证其具有更长久的实用性;(2)使材料间具有更好的粘结性能;(3)在火灾等情况下,避免钢筋过早软化。

较强的粘结性能是钢筋与混凝土结合的最大优点之一。在进行外力承受计算时,主要是将两者结合后的受力能力看作一个整体来计算,但是实际受力期间混凝土自身的抗拉强度达不到一定的使用要求,所以在计算期间将所有抗拉应力承受力度重点放置在钢筋直上,只计算混凝土的受压应力承受能力。为了钢筋所能承受的外部弯矩最大化,使钢筋发挥最大的效率,在设置受力构件截面时,将钢筋与受压区域的距离设计的距离较远些。所以在进行梁或是板受拉设计时,应与混凝土构件的边缘尽量靠近。降低工程使用期间的危险系数。

但实际操作中并不是所有的受拉钢筋需要靠边,铁是构成钢筋的最主要元素,常温下的铁与空气接触后很容易发生氧化,若是放在潮湿或高温的情况下,氧化程度可想而知。混凝土包裹钢筋等于有了一层保护膜,提高了使用安全系数,但两者结合时混凝土厚度过薄时,也就拉近了钢筋与受拉区靠的过近,从而造成不同危害,如:

(1)潮湿或高温的情况下加快钢筋氧化。

(2)过薄的保护膜在建筑使用期间易“跑模”混凝土受到剥落,影响使用性能。

(3)钢筋混凝土在长时间的使用下,长期暴露在外的材料出现碳化失去了保护性能,钢筋在长时间的外界接触下发生氧化,强度及有效界面受到损害,两者间缺少粘结力,造成整体结构的使用出现了损坏。

表1 混凝土保护层最小厚度(mm)

2.2轻骨料混凝土结构的保护层规定

(1)预制钢筋轻骨料混凝土在受弯构件的情况下,想使其耐久力更好,结合预制肋新板的保护层厚度按梁考虑,将钢筋端头的保护层厚度确定在15mm左右;

(2)建筑在湿度较高的室内或露天环境下们必须保证轻骨料混凝土强度等级不低于CL25,如果承重构建没有过多时效性,则将表中强度等级CL20的数值应用与轻骨料混凝土中,其保护层厚度则采用CL25的规定值;

(3)在建筑期间部分重要建筑物及沿海建筑物被要求延长使用期限及较强的承重能力,为了使其更好的适应不同的环境,则需在厚度上进行增加,保证保护层厚度不会因此受到损害。

3 钢筋混凝土构件保护层的主要作用

通常情况下,钢筋混凝土的施工构件都是在工作的状态下,因此构件在外力的影响下会发生一定的变化,最主要的变化就是构件的锈蚀变化。一旦钢筋混凝土的构件发生了锈蚀问题,就会在很大程度上影响或者是改变构件的各项性能。影响钢筋混凝土构件发生变化的因素有很多,最主要的一个因素就是外界载荷影响。经过多年的实践经验来分析,外界载荷的加载次数和加载大小对于构件有着非常明显的影响,能够影响到钢筋混凝土内部的锈蚀情况。钢筋混凝土的锈蚀程度主要反映在混凝土的施工强度以及刚度上。在钢结构构件暴露的情况下,外界载荷的添加能够影响钢筋构件的锈蚀时间。较大强度的外力添加能够导致构件较早地出现锈蚀问题,引起这一问题的原因在于外加载荷过大导致混凝土开裂。正是由于上述的问题,我们在钢筋混凝土构件施工的时候,进行保护层的施工。通过保护层的施工,在同等外部载荷添加的情况下,能够降低构件发生锈蚀的频率,能够提升钢筋混凝土的施工强度,通过保护层来隔断构件同空气的接触,也能够降低构件的锈蚀情况。

4 结语

目前在我国的建筑工程施工过程中,钢筋混凝土施工都存在锈蚀的问题,一旦钢筋混凝土发生了锈蚀的问题,就会严重地影响钢筋混凝土的施工质量,进而影响到整个建筑工程的施工强度和质量。我国的建筑行业已经针对钢筋混凝土的锈蚀问题进行了研究,目前研究的结果就是在施工的过程中添加保护层,用来有效地保证钢筋混凝土的施工效果,保证钢筋混凝土的施工质量。虽然钢筋混凝土的保护层对于整个建筑工程质量不能起到决定性的作用,但是我们在实际的施工过程中还是不能够忽视保护层的施工。

参考文献:

[1]黄建宁,张铭琳.受锈蚀钢筋混凝土耐久性能的研究[J].山西建筑,2009(21):25-26.

[2]赵博,王辉.受锈蚀钢筋混凝土耐久性能研究[J].现代企业文化,2009(12):98-99.

[3]杨世富.建筑工程施工钢筋混凝上保护层厚度如何控制[J].居舍,2017(23):78-79

论文作者:陈闯闯,刘紫薇

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/14

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